根据膝关节的大体结构，可分为关节囊、韧带、半月板，以及周围组织，而其周围组织根据部位不同又分为膝关节前部、内侧部、外侧部、后部组织。
关节囊薄而松弛并很坚韧，其纤维层上起股骨髁关节面周缘及髁间窝后缘，下止胫骨踝关节面远侧3-6mm处。滑膜层宽阔，衬于纤维层内面。部分滑膜向关节腔内突出形成滑膜襞(如翼状襞)，充填于相邻关节面之间，起着防止摩擦、刺激及吸收震荡的作用。
部分向关节腔外突出形成滑膜囊(如髌上囊、髌下囊及腘肌囊等)，其中以髌上囊最大，位于股四头肌肌腱深面上达髌上7-8cm处，并与关节腔相通，有助于关节的运动。
韧带包括髌韧带，髌内、外侧支持带，胫、腓副韧带，腘斜韧带，前、后交叉韧带，膝横韧带，半月板股骨前、后韧带，腘弓韧带、冠状韧带。
半月板为纤维软骨盘，有内侧半月板和外侧半月板，分别覆于胫骨上端的两个关节面上。半月板的外侧缘较厚，附着于关节囊的内面，向中心则逐渐变薄而游离。内侧半月板呈"C"形，前角窄而薄，后角宽阔而稍厚，外侧缘与胫侧副韧带后份紧密相连，故胫侧副韧带损伤常合并内侧半月板撕裂。外侧半月板近似"O"形，前、后角相距较近，其外侧缘有一腘肌肌腱通过的沟。故与腓侧副韧带隔开。
膝关节前部主要为股四头肌肌腱、髌韧带及其两侧的髌内、外侧支持带。
膝关节内侧部主要为胫侧副韧带及其后外侧的缝匠肌和股薄肌。
膝关节外侧部主要为腓侧副韧带及其后内侧的腘肌肌腱，以及后外侧的股二头肌。
膝关节后部即腘窝，呈菱形，其后壁(顶)为腘筋膜，前壁(底)为股骨腘面、关节囊后部、腘斜韧带和腘肌等。上内侧壁为半膜肌和半腱肌，上外侧壁为股二头肌，下内侧壁为腓肠肌内侧头，下外侧壁为腓肠肌外侧头及不恒定的跖肌。腘窝内由浅入深为胫神经、腘静脉、腘动脉及其周围的淋巴结和大量脂肪组织，沿腘窝的上外侧缘有腓总神经走行。